BRPI0819161B1 - tubo cpvc, sistema de tubulação, e, composição de cloreto polivinílico clorado - Google Patents

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(54) Título: TUBO CPVC, SISTEMA DE TUBULAÇÃO, E, COMPOSIÇÃO DE CLORETO POLIVINÍLICO CLORADO (51) Int.CI.: C08L 27/24; F16L 9/12 (30) Prioridade Unionista: 29/10/2007 US 60/983322, 31/03/2008 US 61/041023 (73) Titular(es): LUBRIZOL ADVANCED MATERIALS, INC.

(72) Inventor(es): ARTHUR L. BACKMAN; ROCCO A. MANGO; ROBERT S. NEWBY; ANDREW M. OLAH (85) Data do Início da Fase Nacional: 29/04/2010 / 34 “TUBO CPVC, SISTEMA DE TUBULAÇÃO, E, COMPOSIÇÃO DE CLORETO POLIVINÍLICO CLORADO”

CAMPO TÉCNICO [001] Esta invenção diz respeito ao tubo feito pela extrusão de um composto de cloreto polivinílico pós-clorado (CPVC) no qual a escolha de uma alta concentração de cloro (Cl) estritamente definida no CPVC, em combinação com quantidades estritamente definidas de um modificador de impacto conhecido específico e outros ingredientes conhecidos, provê um composto CPVC que provê tubo considerado inesperadamente exceder uma valor nominal de pressão mínima exigida pela ASTM D2846. Tal valor nominal de pressão superior não pode ser obtida na melhor modalidade divulgada na tecnologia anterior. O tubo é feito de um material que tem uma alta fundamentação do projeto hidrostático (HDB) de pelo menos 8,6 MPa (1.250 psi), medida de acordo com ASTM-D2837 a 82,2 °C (82,2 °C (180 °F)). O material permite que um tubo CPVC seja feito com uma proporção de dimensão padrão de 13,5 (SDR 13,5) e tem uma pressão manométrica nominal de 690 KPa (100 psi). Também, um tubo SDR-11 pode ser feito com um pressão manométrica nominal de 125 psi (862 KPa) a 180 °F (82,2 °C).

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] As propriedades físicas de tubo CPVC comercialmente disponível são amplamente exaltadas e de forma merecida. Estas propriedades incluem (a) uma alta temperatura de distorção sob carga (DTUL), também referida como temperatura de distorção térmica (ou deflexão) (HDT); (b) ductilidade a uma temperatura relativamente baixa; e (c) uma alta resistência à ruptura (alta tensão circunferencial), mesmo quando portando água a 82,2 °C (180 °F) sob 690 KPa (100 psig, libra por polegada quadrada manométrica) de pressão. Combinado com a excelente resistência à corrosão de CPVC, tais propriedades determinam que o tubo pode ser usado em água quente e fria e em outros sistemas de distribuição aquosa em instalações tanto

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 9/47 / 34 industriais quanto domésticas, onde o serviço contínuo nestas condições for demandado. Por serviço contínuo, entende-se que o tubo é sujeito às condições supracitadas sem interrupção por um período de 50 anos.

[003] Para satisfazer esta exigência de serviço contínuo, o tubo

CPVC com uma concentração mais preferida de Cl na faixa de 65 % em peso até 69 % em peso é divulgado na patente US 5.591.497 (a patente '497) de Hartitz. O composto formulado é misturado com polietileno pós-clorado (CPE), um modificador de impacto, estabilizador, plastificante, aditivo de aumento da temperatura de transição vítrea (Tg), lubrificante, pigmento e congêneres. Como declarado na patente '497, a quantidade de modificador de impacto de alta borracha compreendendo um polidieno e um ou mais monômeros de endurecimento usado no composto CPVC (a mistura a ser extrudada) tem um efeito em (i) índice de fluidez que afeta o controle do extrudado, inter alia; (ii) temperatura de distorção térmica; (iii) módulo de elasticidade; (iv) estabilidade térmica dinâmica; e (v) erosão. (veja coluna 1, linhas 40-43). Um modificador de impacto de “alta borracha” é um que contém mais de 50 % em peso de um substrato de polidieno elástico préformado, tal como um polímero 1,3-dieno ou copolímero deste, em particular, de butadieno e/ou isopreno, aqui referido como um polidieno.

[004] A estrutura química e a quantidade de melhoradores de fluidez usados no composto CPVC têm um efeito em (i) módulo de elasticidade; (ii) fragilidade a baixa temperatura; (iii) força tênsil; e (iv) temperatura de distorção térmica (veja coluna 1, linhas 44-47). Em particular, cada um de lubrificantes, tanto interno (no extrudado) quanto externo (entre o extrudado e as paredes da matriz de extrusão), de auxiliares de processamento e de plastificantes, se usados, e de CPE usados em um composto CPVC, contribui com seu efeito na direção do fluxo. A precisa função do CPE não é conhecida, mas acredita-se que funcione como um melhorador de fluidez, seja plastificante, seja auxiliar de processamento, seja lubrificante.

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 10/47 / 34 [005] A patente '497 provê exemplos ilustrativos que mostram como a escolha de ingredientes no composto CPVC afeta propriedades físicas de tubo feito de 68,5 % de Cl no CPVC. Mas, a patente não contém sugestão de como tanto a concentração de Cl no CPVC quanto o peso molecular (medido como viscosidade inerente do PVC precursor, a concentração de CPE ou o escolha de tanto o tipo quanto a quantidade de ingredientes particulares em um composto CPVC formulado afetarão as propriedades físicas do tubo CPVC extrudado. Em particular, não há sugestão de que tanto a concentração de Cl do CPVC quanto a I.V. do PVC precursor, a concentração de CPE ou o tipo de modificador de impacto, carga inerte, lubrificante e estabilizador, quanto a quantidade na qual cada um é usado, faria uma diferença desproporcionalmente grande nas propriedades físicas do tubo, especialmente, se medidas pela força de impacto Izod entalhado e fundamentação do projeto hidrostático HDB. HDB é a força tênsil estimado na parede do tubo na orientação circunferencial que, quando a tensão é continuamente aplicada, fará com que tubo rompa ou arrebente a 100.000 horas. (veja ASTM D283701). Por inerte, entende-se que a carga não reage com nenhum dos ingredientes do composto CPVC.

[006] Para melhorar o desempenho e a confiabilidade a longo prazo, provendo assim um grau de segurança superior durante o uso contínuo, decidiu-se testar e modificar a formulação do composto CPVC divulgado no exemplo ilustrativo 7 da patente '497, cujo exemplo satisfaz as exigências da classe de célula 2-4-4-4-7, que a formulação inédita pode satisfazer as exigências mais severas de uma classe de célula superior, a saber, 2-4-4-4-8. O primeiro número 2 na classe de célula designação especifica o tubo CPVC; o segundo número (seja 3 seja 4) especifica o nível da força de impacto Izod entalhado - 3 indica pelo menos 80,1 J/m (1,5 ft.lb/in) de entalhe, 4 indica pelo menos 266,9 J/m (5 ft.lb/in) de entalhe; o terceiro número 4 especifica força tênsil de pelo menos 48,3 MPa (7.000 psi); o

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 11/47 / 34 quarto número 4 especifica módulo de elasticidade de pelo menos 2.482 MPa (360.000 psi); e o quinto número (seja 7, seja 8) especifica o nível de DTUL ou HDT medido sob 1,82 MPa (264 psi) de carga. O número 7 indica DTUL ou HDT de pelo menos 100 °C, e 8 indica DTUL ou HDT de pelo menos 110 °C (veja ASTM D1784).

[007] A patente '497 especifica o modificador de impacto de alta borracha como um copolímero de enxerto ABS (que) tem uma dureza Shore D, no geral, menor que cerca de 64 e, preferivelmente, em uma faixa entre cerca de 35 e 45, e copolímero de enxerto não ABS com uma dureza Shore D entre 35 e menor que 42 (veja coluna 4, linhas 2-5), indicando que não há nada crítico sobre tanto o tipo de enxerto quanto a dureza do modificador de impacto de alta borracha escolhido. O acrônimo ABS diz respeito a estireno e acrilonitrila enxertado em uma espinha dorsal que contém polidieno.

[008] Exemplos ilustrativos 1, 2, 6 & 7 da patente '497 não identificam o modificador de impacto usado, além de declarar que ele é um copolímero de enxerto ABS com uma dureza Shore D de 44. (Exemplos 1, 2 e 7), ou com uma dureza Shore D de 64 (Exemplo 6). O Exemplo 5 usa 7 partes de um copolímero de enxerto MBS Shore D 42 em substituição ao modificador de impacto ABS. O acrônimo MBS diz respeito a metilmetacrilato e estireno enxertado em uma espinha dorsal de polibutadieno ou de estireno-butadieno. Sem saber qual dos muitos modificadores de impacto de copolímero de enxerto ABS ou MBS de “alta borracha” comercialmente disponíveis foi usado, não é possível determinar sua dureza. Exemplos 3 e 4 não usam modificador de impacto.

[009] A patente '497 preceitua o uso de CPVC com teor de Cl preferivelmente entre cerca de 65 % em peso e 69 % em peso, mas previne que quando o teor de Cloro estiver fora da faixa especificada, CPVC exibe características que o torna inadequado na presente invenção. Acima do nível máximo de cloro especificado, as composições derivadas desta exibirão

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 12/47 / 34 propriedades de processamento inadequadas, fracas propriedades de impacto e estabilidade térmica dinâmica inadequada para o uso pretendido. (veja coluna 4, linhas 18-24).

[0010] Embora os exemplos ilustrativos tenham usado CPVC com um teor de 68,5 % em peso de Cl, e a faixa de peso molecular mais preferida do PVC precursor tenha sido quantificada por uma viscosidade inerente de 0,7 a 1,2, o efeito tanto do teor de Cl do CPVC quanto da I.V. do PVC precursor nas propriedades físicas do CPVC modificado por impacto não foram reconhecidos. O conteúdo de 68,5 % em peso de Cl foi consistente com a exigência de que o tubo CPVC para uso de água quente e fria deve ser tubo de conteúdo alto Cl, para prover um alto HDT desejável, a escolha da concentração em particular ficando na faixa de 67 % em peso 70 % em peso de Cl. Qualquer que seja a I.V. na ampla faixa que ela resulta foi apenas coincidência. Em particular, não há sugestão de que o teor de Cl terá um efeito tanto na força de impacto Izod entalhado quanto na HDB (veja ASTM D2837-01); e nenhuma sugestão de que a escolha de I.V. em uma faixa em particular estreita de pelo menos 0,88, preferivelmente de 0,88 - 1,05, combinada com escolhas em particular de carga e seu tamanho de partícula, da concentração de CPE com teor de Cl especificado e de um modificador de impacto de alta borracha terão um efeito muito grande tanto na força de impacto Izod entalhado quanto na HDB, ou em ambos.

[0011] Em relação a uma mistura de alta resistência de CPVC e copolímero estireno-acrilonitrila (SAN) com um teor de Cloro entre 60,5 % em peso e 64,5 % em peso, divulgada na patente US 4.647.646, a patente '497 declara: A mistura exibe maior força tênsil, entretanto, uma força tênsil particularmente alta na ausência de maior resistência ao impacto e, em particular, uma ausência de ductilidade a baixa temperatura não é usada para componentes do sistema de distribuição de água quente e fria (HCWD), tais como tubos e adaptadores de encanamento hidráulico ou em sistemas drenoPetição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 13/47 / 34 resíduo-suspiro. Uma combinação de propriedades é exigida. Mediante modificação por impacto desta mistura, uma perda em HDT e módulo é prevista. (veja '497, coluna 2, linhas 33-42). A observação de que modificação por impacto do composto de baixo Cl foi prevista para resultar em uma perda de HDT e módulo, não indica se a quantidade de modificador usado tanto aumentou quanto diminui. Nem há nenhuma indicação de como o teor de Cl do CPVC, particularmente, se ele estiver acima de 67 % em peso, pode afetar as propriedades transmitidas pelo modificador, se de modo algum, independente de sua estrutura química ou da quantidade usada. Indicar que a força tênsil melhorou no CPVC com um teor de Cl mais baixo que 64,5 % em peso não sugere que a HDB também aumente, já que a HDB é uma medida da resistência do tubo, não sua força tênsil.

[0012] O tubo CPVC atualmente vendido satisfaz as exigências de classificação da célula de ASTM D2846 da forma esboçada em ASTM D1784, como deve ser, pela escolha da mistura de ingredientes apropriada no composto CPVC. A dificuldade de fazer isto, apesar de saber que as propriedades do extrudado serão afetadas tanto pela estrutura química quanto pela quantidade de cada ingrediente chave (identificado na patente '497 como o melhorador de fluidez e o modificador de impacto), é apresentada em seis dos sete exemplos ilustrativos da patente '497.

[0013] Em cada um dos exemplos da patente '497, teste de ruptura por tensão hidrostática de longo prazo (LTHS) foi conduzido entre somente cerca de 190 horas e 600 horas, a 82,2 °C (180 °F), mas não há indicação sob quais pressões específicas o teste foi conduzido (veja coluna 9, linhas 55-59). Ainda, a extrapolação é declarada para prever o valor de interceptação de 100.000 horas. A exigência para chegar em uma HDB prevista é especificada em ASTM D2837-01; o tempo de teste mínimo para cada uma das diversas amostras é de 10.000 horas sob pressões sequenciais a 82,2 °C (180 °F). Em

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 14/47 / 34 vista desta exigência estrita, não é razoável aceitar a previsão feita a partir dos testes de registro. O maior teste foi executado em somente 6 % do período de teste especificado pelo teste ASTM (teste executado entre 190 horas e 600 horas, em vez de 10.000 horas). As interceptações de 100.000 horas previstas em cada um dos exemplos da patente '497 são baseadas em dados durante um período de tempo muito curto para ser confiável, embora valores medidos na resistência ao impacto sejam.

[0014] A seguir, é feita referência a cada um dos sete exemplos na patente '497, em cada um dos quais o composto CPVC foi formulado com 100 partes em peso de CPVC com um teor de Cl de 68,5 % em peso, a quantidade declarada de CPE tendo um teor de Cl na faixa de 30 % - 40 %, mas de peso molecular não específico (veja '497, coluna 1, linhas 53-54), 5 partes de dióxido de titânio (pigmento) de tamanho de partícula não específico, e quantidades especificadas de lubrificante, estabilizador e um modificador de impacto inadequadamente identificado.

[0015] A divulgação relacionada ao dióxido de titânio usado é silenciosa quanto ao seu tamanho de partícula, e nenhuma dica de seu efeito crítico na resistência ao impacto e na HDB. Não há menção ao uso de um antioxidante que foi considerado útil para manter as propriedades físicas desejadas na temperatura de extrusão de tubo CPVC de alto Cl na faixa de 200 °C - 225 °C.

[0016] Em relação à interceptação de 100.000 horas, a '497 declara:

Um tubo extrudado diretamente a partir de uma composição de pó de 3/4 polegada (19 mm) com proporção de dimensão padrão 11 (SDR- 11), tamanho do tubo de cobre (cts) (especificações de tubulação de cobre), exibiu uma inesperada ductilidade durante teste de impacto por queda a baixa temperatura, e excedeu a mínima exigência de ruptura por tensão hidrostática de longo prazo de ASTM D2846. (veja coluna 3, linhas 55-60).

[0017] SDR diz respeito a proporção de dimensões padrão

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 15/47 / 34 definida como: [Do / t], em que Do é o diâmetro externo médio, e t é a mínima espessura de parede.

[0018] A valor nominal de pressão é determinada pela fórmula:

x HDB Nominal do Material x (fator de segurança)

SDR-1 [0019] Para um tubo SDR-11 feito com CPVC que exige que ele tenha HDB de 6,9 MPa (1.000 psi), e para o qual o fator de segurança é 0,5, a valor nominal de pressão é:

689 KPa (100 psig) = (6,9 MPa (1.000 psi)) / (11-1).

[0020] Se o mesmo tubo SDR-11 for testado com um material que tem uma HDB de 8,62 MPa (1.250 psi), a valor nominal de pressão é: (8,6 MPa (1.250 psi))/(11-1) = 861,8 KPa (125 psig), isto é, 25 % superior do que com um material que tem uma HDB de 6,89 MPa (1.000 psi). O fator de segurança, também conhecido como fator de desenho de serviço, é especificado em TR-9/2002 do Instituto de Tubo de Plástico (PPI). O fator de segurança para tubos de água CPVC é especificado como 0,5 por PPI, para cálculo da valor nominal de pressão do tubo. Assim, o fator de segurança usado nesta especificação e reivindicações é 0,5 em todos os exemplos. Caso o fator de segurança seja mudado no futuro pela organização de padrões aplicável, então, a valor nominal de pressão do tubo mudará de acordo com a fórmula exposta.

[0021] A credibilidade de usar as medições que foram feitas entre cerca de 190 horas e 600 horas a 82,2 °C (180 °F), não havendo acoplada com ela indicação de sob quais pressões sequenciais específicas os testes foram conduzidos (veja coluna 9, linhas 55-59), evidentemente não foi um problema na patente '497, já que o objetivo nos exemplos ilustrativos parecem ter sido dados para não satisfazer ou exceder a mínima exigência de HDB de 6,89 MPa (1.000 psi) em uma interceptação de 100.000 horas, da forma especificada por ASTM D2846, mas, somente para obter uma indicação

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 16/47 / 34 aproximado da ruptura por tensão hidrostática de longo prazo (LTHS).

[0022] Em cada um dos exemplos seguintes da patente '497, o composto que consiste, essencialmente, em 100 partes de 68,5 % em peso de Cl e ingredientes misturados foi tanto formado em plaquetas para teste quanto convencionalmente extrudado em tubo SDR-11 de 19 mm (3/4). A I.V. do PVC precursor, do qual o CPVC com 68,5 % em peso foi feito, é 0,90.

[0023] No Exemplo 1 da patente '497 patente, o CPVC foi extrudado com 9 partes de um modificador de impacto, a saber, um copolímero de enxerto ABS com uma dureza Shore D de 44, presumivelmente, um copolímero de enxerto de estireno e acrilonitrila em polibutadieno, (veja coluna 6, linhas 28-30), 2,2 partes de lubrificante (polietileno PE e óxido de polietileno PEO, veja coluna 7, linhas 39-40), e 5 partes de dióxido de titânio (referido como pigmento, veja coluna 7, linhas 60-61), foram usadas. Não há indicação do tamanho da partícula do dióxido de titânio. Esta combinação de lubrificante e dióxido de titânio é usada em todos os exemplos. O composto resultou em uma plaqueta que tinha uma força de impacto Izod entalhado de 507,1 J/m de entalhe (9,5 ft.lb/in de entalhe), o módulo de elasticidade foi de 2.359 MPa (342.200 psig) e a força tênsil foi de 53,39 MPa (7.745 psi). O tubo indicou uma interceptação de 100.000 horas prevista de 8,562 MPa (1.242 psi). Embora a resistência ao impacto e a interceptação de 100.000 horas pareçam ser excelentes, o tubo não satisfaz o módulo de elasticidade mínimo exigido pela ASTM D-2846.

[0024] Note que, já que medições na patente '497 foram feitas por um período entre cerca de 190 horas e 600 de horas a 82,2 °C (180 °F) (veja coluna 9, linhas 55-59), nem este Exemplo 1, nem nenhum dos outros exemplos dizem respeito à interceptação de 100.000 horas, predizendo um valor de HDB especificado em ASTM D2837-01.

[0025] No Exemplo 2 da patente '497, o CPVC foi extrudado com 7 partes do mesmo modificador de impacto que aquele usado no Exemplo 1. A

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 17/47 / 34 diminuição de 2 partes do modificador resultou em uma força tênsil de 5,575 MPa (8.088 psi); um módulo de elasticidade de 2.694 MPa (390.800 psi); a resistência ao impacto por queda de 47,3 N-m (34,9 ft.lb) não declara como ela foi medida. O composto exibiu fracas características de processamento e foi considerada inadequada para extrusão. A interceptação de 100.000 horas prevista foi de 9,410 MPa (1.365 psi).

[0026] No Exemplo 3 da patente '497, o CPVC foi extrudado com 9 partes de CPE e nenhum modificador de impacto, outros ingredientes sendo os mesmos. O resultado foi uma plaqueta com força tênsil de 54,84 MPa (7.956 psi), um módulo de elasticidade de 2.385 MPa (346.000 psi), que foi um aumento em relação ao Exemplo 1, e um impacto Izod de 101,4 J/m (1,9 ft.lb/in), que foi mais baixo que nos Exemplos 1 e 2. A resistência ao impacto por queda foi de 28,6 N-m (21,1 ft. lb.), mas como ele foi medido não é declarado. A interceptação de 100.000 horas prevista de somente 1,09 MPa (161 psi), indica que a concentração de CPE tem um grande efeito na resistência ao estouro do tubo.

[0027] No Exemplo 4 da patente '497, o CPVC foi extrudado com 2 partes de CPE e nenhum modificador de impacto, outros ingredientes sendo os mesmos. O resultado foi uma plaqueta com força tênsil de 59,82 MPa (8.678 psi), e um módulo de elasticidade de 2.709 MPa (393.000 psi). A força de impacto Izod entalhado foi de 37,36 J/m de entalhe (0,7 ft.lb/in de entalhe). O valor de impacto por queda foi de 6,7 N-m (5 ft.lb.) (como testado, ou o teste ASTM usado, não é declarado); a ductilidade a 4,4 °C (40 °F) foi de 16.25 N-m (12 ft.lb.). O composto falhou nos testes de ductilidade exigidos. O tubo não satisfaz as exigências de ASTM D2846. A interceptação de 100.000 horas foi de 3,688 MPa (535 psi).

[0028] No Exemplo 5 da patente '497, o CPVC foi extrudado com 2 partes de CPE e 7 partes de modificador de impacto do metacrilato butadieno estireno (MBS), Shore D 42, outro ingredientes sendo os mesmos. Resinas

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 18/47 / 34

MBS são definidas como copolímeros de enxerto de metilmetacrilato e estireno enxertado em polibutadieno ou borrachas estireno-butadieno ('497, coluna 6, linhas 34-36). O resultado foi uma plaqueta com HDT de 99 °C; força tênsil de 55,76 MPa (8.089 psi); um módulo de elasticidade de 2.485 MPa (360.600 psi); e uma força de impacto Izod entalhado de 411 J/m de entalhe (7,7 ft.lb/in de entalhe). A interceptação de 100.000 horas para o tubo foi de 8,06 MPa (1.170 psi) (satisfaz exigência ASTM D2846), mas o tubo não satisfez a mínima exigência HDT. Este modificador de impacto MBS (não ABS) em particular em 7 partes, em combinação com CPE em 2 partes é declarado por ter deixado de satisfazer a exigência HDT. Agora, descobriu-se que tais modificadores de impacto de copolímero de enxerto MBS, no inédito composto CPVC preferido, satisfizeram prontamente a exigência de HDT especificada na patente '497.

[0029] No Exemplo 6 da patente '497, o CPVC foi extrudado com 2 partes de CPE e 7 partes de um modificador de impacto ABS, Shore D 64, outros ingredientes sendo os mesmos. Variar a estrutura química e a dureza do modificador de impacto em relação ao Exemplo 5 proporcionou plaquetas com HDT de 100°C; força tênsil de 57,57 MPa (8.352 psi); um módulo de elasticidade de 3.104 MPa (450.300 psi); e uma força de impacto Izod entalhado de 2,0 ft.lb/in de entalhe (106,7 J/m de entalhe). A interceptação de 100.000 horas para o tubo foi de 9,003 MPa (1.306 psi) (satisfaz a exigência ASTM D2846), mas sua ductilidade em temperatura fria foi insatisfatória. [0030] O Exemplo 7 da patente '497 provê o melhor modo do tubo extrudado de um composto que inclui as 100 partes de CPVC, 2 partes de CPE e 7 partes do modificador de impacto, a saber, um copolímero de enxerto ABS com uma dureza Shore D de 44, presumivelmente, um copolímero de enxerto de estireno e acrilonitrila em polibutadieno, (veja Exemplo 1), outro ingredientes sendo os mesmos. As plaquetas tinham uma HDT de 101 °C; uma força tênsil de 55,13 MPa (7.997 psi); um módulo de

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 19/47 / 34 elasticidade de 2.505 MPa (363.500 psi); e uma força de impacto Izod entalhado de 411 J/m de entalhe (7,7 ft.lb/in de entalhe). A interceptação de 100.000 horas para o tubo foi de 8,562 MPa (1.242 psi) (excede a exigência ASTM D2846); sua ductilidade foi satisfatória e satisfaz as exigências de ASTM D-1784. Note que, embora sua HDT de 101 °C satisfaça as exigências de classe de célula 2-4-4-4-7, ela não satisfaz a exigência de HDT da classe de célula 2-4-4-4-8.

[0031] Já que este Exemplo 7 da patente '497 patente apresentou o melhor modo, decidiu-se repetir o exemplo, tão bem quanto a descrição no exemplo permite, com um teste se estendendo por pelo menos 10.000 horas antes de obter a interceptação de 100.000 horas. Agora, os inventores descobriram que os modificadores de impacto mais efetivo são aqueles aqui especificados, um dos mais efetivos, a saber, Blendex® 338 (um copolímero de enxerto ABS) foi usado para duplicar o Exemplo 7 da patente '497.

[0032] Para melhorar o tubo, de forma que ele satisfaça a exigência

HDB de pelo menos 8,62 MPa (1.250 psi) em 100.000 horas bem como a exigência da classe de célula 2-4-4-4-8, a concentração de CPE no composto CPVC foi deixada em 2 partes, em virtude de esta ser a concentração usada no Exemplo 7, e em virtude de ela funcionar principalmente como um melhorador de fluidez que, em concentrações superiores a 3 partes, tem um efeito adverso na resistência ao estouro. Com base em observação experimental de que o efeito de um modificador de impacto de copolímero de enxerto ABS alta borracha enxertado específico comercialmente disponível, não foi enormemente diferente de um outro do mesmo gênero com um enxerto diferente, decidiu-se, nos testes executados, escolher um, naturalmente, o Blendex® 338, e variar somente a quantidade usada. Dessa maneira, Blendex® 338 foi usado em 6 partes, em combinação com 2 partes de CPE. O modificador de impacto tem uma dureza Shore D de 44, medida a 22 °C (ASTM D2240).

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 20/47 / 34 [0033] Atualmente, tubo CPVC SDR-13.5 BlazeMaster® em tamanho de tubo de ferro (IPS) é formulado com 4 partes de modificador de impacto Blendex® 338 por 100 partes de CPVC de alto teor de Cl em um composto formulado para uso em tubo extrudado vendido para sistemas pulverizadores, para controlar incêndio em prédios comerciais e residenciais, armazéns e outros espaços confinados. Este tubo para sistemas pulverizadores foi configurado como SDR-13.5 para satisfazer as exigências de dimensão de ASTM F-442 e as exigências de pressão de UL-1821, que exigem que o tubo porte uma pressão de trabalho máxima de 1,307 MPa (175 psi) a 65,5 °C (150 °F). Em virtude de o alto teor de Cl prover uma alta HDT desejada, que satisfaz prontamente as exigências de ASTM F-442, e a exigência de temperatura relativamente baixa também ser prontamente satisfeita, não houve maiores preocupações de segurança. Quando o tubo BlazeMaster® foi testado sob ASTM D2837-01, ele satisfez a exigência de uma HDB de 8,62 MPa (1.250 psi) em 100.000 horas; em virtude de tubo para sistemas pulverizadores não ser usados para água quente e fria doméstica e industrial, o tubo BlazeMaster® não foi testado sob ASTM D2846. Entretanto, o tubo BlazeMaster® é feito de um material que não satisfaz uma classe de célula de pelo menos 2-4-4-4-7.

O Problema:

[0034] Embora o tubo CPVC atualmente vendido satisfaça as exigências de classificação da célula (2-3-4-4-7) de ASTM D2846, a HDB de 6,89 MPa (1.000 psi) do tubo em 100.000 horas provê uma margem de segurança menor que a ideal para o desempenho de tubo exigido para satisfazer uma demanda de serviço contínuo sob condições declaradas de pressão elevada, 100 psig (690 KPa), e de temperatura, 82,2 °C (180 °F), por um período de 50 anos. A segurança e o desempenho do tubo são em função de sua HDB e força de impacto Izod entalhado. Decidiu-se testar e prover, para usuários que buscam um nível de segurança de desempenho maior que o

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 21/47 / 34 exigido sob ASTM D2846, o tubo CPVC que garante segurança e confiabilidade em serviço contínuo maior que aquelas providas com tubo CPVC atualmente disponível. Maiores segurança e confiabilidade serão providas pelo tubo em uma classe de célula superior àquelas atualmente exigidas; tubo este que satisfará o padrão superior de 8,62 MPa (1.250 psi) de HDB especificado na Tabela 1 de ASTM D2837, preferivelmente, excedê-lo. Mais preferivelmente, o tubo satisfará o supracitado superior padrão e também tem ambos, uma força de impacto Izod entalhado e uma HDT recozida superior àquela provida por um modificador de impacto de copolímero de enxerto de alta borracha aleatoriamente escolhido. O recozimento de uma plaqueta é efetuado em 100 °C por 24 horas.

[0035] Se o composto CPVC puder ser reformulado para prover tubo com uma valor nominal de pressão 25% superior ao exigido (HDB de 8,62 MPa (1.250 psi) em comparação com HDB de 6,89 MPa (1.000 psi)), então, tubo SDR-11 pode prover a maior margem de segurança. Por outro lado, se o usuário ficou satisfeito com a margem de segurança proporcionada pelas exigências de ASTM D2846, então, o usuário pode usar tubo SDR-13.5 que, com uma menor espessura de parede, proverá maior fluxo e menor queda de pressão que tubo SDR-11 do mesmo diâmetro, mas com maior espessura de parede. Também, o tubo SDR-13.5 será mais leve e exigirá menos material CPVC para produzir o tubo. O menor peso tornará o tubo mais fácil de instalar e transportar.

A solução:

[0036] Os dados dos testes apresentados a seguir indicam um efeito inesperado em relação à formulação da tecnologia anterior. Verificou-se que CPVC com alto teor de Cl, com Cl na faixa de 66,5 até 70 % em peso, feito de polímero poli(cloreto de vinila) (PVC), com uma viscosidade inerente (I.V.) mínima de 0,88, combinado com de 5 phr (partes por 100 partes de polímero CPVC) até 6 phr de modificadores de impacto de alta borracha

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 22/47 / 34 que é um copolímero enxertado tendo uma espinha dorsal de borracha de polidieno com estireno, acrilonitrila, e/ou um monômero acrilato enxertado à espinha dorsal de borracha de polidieno; de 1,25 - 3 phr de estabilizador, preferivelmente, um estabilizador de organoestanho, opcionalmente, um coestabilizador, pode ser usado em conjunto com o estabilizador, coestabilizadores, tais como sais de ácidos carboxílicos, fosfato de dissódio, citrato de sódio, zeólita e hidrotalcita são adequados; de 1,5 - 3 phr de polietileno clorado (CPE); e 1 - 7 phr, preferivelmente, 3 - 5 phr de carga. Preferivelmente, carga é tanto negro-de-fumo, quanto carga de dióxido de titânio, com um diâmetro de partícula primário na faixa de cerca de 0,01 pm até menos de 3 pm, com cerca de 90 % das partículas sendo na faixa de cerca de 0,01 pm até menos de 2 pm, preferivelmente, de 0,1 - 1 phr de um antioxidante sendo usado, de 1,3 - 3,5 phr de um lubrificante, e outros ingredientes convencionalmente usados, tais como auxiliares de processamento e pigmentos, sendo usados em faixas convencionais, provendo uma solução para o problema. Além do mais, o modificador de impacto efetivo é um copolímero de enxerto que exige que seu conteúdo de borracha fique na faixa de mais de 50% em peso até menos de 90 % em peso, preferivelmente, 60 - 85 % em peso, e quando ele for um enxerto copolímero, o conteúdo do enxerto é o restante.

[0037] O composto CPVC reformulado com a quantidade crítica de copolímero de enxerto de acrilonitrila-estireno em uma borracha polidieno não somente forneceu uma plaqueta com uma força de impacto Izod entalhado de pelo menos 266,9 J/m (5 ft.lb/in), em vez do exigido 80,1 J/m (1,5 ft.lb/in), mas a plaqueta e o tubo também satisfizeram todas as outras exigências de desempenho para a classe de célula 2-4-4-4-8 (em vez de classe de célula inferior 2-3-4-4-7). Em particular, o tubo feito do composto CPVC satisfez a exigência de que ele tenha uma HDB de pelo menos 8,62 MPa (1.250 psi) na interceptação de 100.000 horas.

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 23/47 / 34 [0038] O composto de extrusão aqui especificado é estritamente definido em limites críticos, tanto pela concentração de cloro no CPVC quanto pela quantidade de um ou mais modificadores de impacto específicos usados em combinação com outros ingredientes. A concentração de CPE foi mantida a mesma daquela do Exemplo 7 da patente '497. Já que a concentração de cada um dos outros ingredientes não é divulgada na patente '497, eles são usados nas faixas estreitas especificadas a seguir para conseguir os resultados desejados.

[0039] A combinação de ingredientes, incluindo o uso de um CPVC com alto teor de Cl e menos modificador, resulta inesperadamente em tubo CPVC extrudado que tem uma HDB pelo menos 25 % superior, medida de acordo com as exigências de ASTM D2837, que o exigido, e resistência ao impacto superior àquele obtido com 7 partes em peso do modificador de impacto; e o tubo inédito é qualificado na classe de célula 2-4-4-4-8.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0040] Embora a patente '497 declare que CPVC com um teor de Cl na faixa mais preferida de 65 % em peso até 69 % em peso deva ser usado, descobriu-se que, quando o teor de Cl for menor que 66,5 % em peso, o CPVC formulado com a quantidade crítica de modificador de impacto especificado a seguir não provê uma HDB maior que 8,62 MPa (1.250 psi), e deixa de qualificar o tubo na classe de célula 2-4-4-4-8. Para satisfazer as exigências de classe de célula 2-4-4-4-8 e pelo menos 8,61 MPa (1.250 psi) de HDB na interceptação de 100.000 horas, exige-se que o conteúdo crítico de Cl fique na faixa de 66,5 % em peso a 70 % em peso, descobrindo-se que quanto mais alto o teor de Cl, melhor, mas não superior a 70 % em peso, contanto que os outros ingredientes do composto sejam incluídos nas quantidades declaradas.

[0041] Diminuir a quantidade de um modificador de impacto em um composto CPVC diminuirá a resistência ao impacto (medida por impacto Izod

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 24/47 / 34 com corpo de prova com entalhe) e aumentará a força tênsil do extrudado, mas não é correlacionável com HDB. Entretanto, descobriu-se na modalidade preferida que, pela manutenção do teor de CPE na faixa de 1,5 a 3 partes em peso por 100 partes em peso de polímero CPC, e incluindo somente o modificador de impacto de alta borracha em uma faixa de 5 a 6 phr (partes por cem partes) de CPVC no composto, o tubo extrudado satisfez a HDB de 8,62 MPa (1.250 psi) na interceptação de 100.000 horas, contanto adicionalmente que o composto inclua na faixa de 1 - 7 phr, preferivelmente, 3 - 5 phr de carga, preferivelmente, tanto titânia quanto negro-de-fumo na faixa de tamanho supradeclarada, em combinação com 1,25 - 3 phr de estabilizador, preferivelmente, um estabilizador de organoestanho, opcionalmente, um coestabilizador, e 1,3 - 3,5 phr de um lubrificante. Se coestabilizadores forem usados, é preferido usar de 0,1 até 1,0 phr e, mais preferivelmente, de 0,1 a 0,5 phr. Como visto na patente '497, usar 9 partes de CPE (um copolímero não enxerto) como modificador de impacto não provê um composto CPVC aceitável para o tubo desejado.

[0042] Embora o modificador de impacto de copolímero de enxerto aqui especificado tenha sido descrito na patente '497, ele foi usado em uma quantidade muito alta, mesmo se os ingredientes restantes usados nas quantidades aqui especificadas também foram usados.

[0043] Além do mais, até aqui, o uso de outros ingredientes necessários secundários (CPVC sendo o ingrediente primário) tais como carga, estabilizador, auxiliar de processamento, lubrificante, antioxidante e aditivos de melhoria de Tg, em quantidades convencionalmente pequenas, foi exclusivamente para descarregar a função em particular de cada um, e ao efeito combinado na resistência ao impacto, HDT e HDB, tanto da natureza química de cada ingrediente em particular quanto da quantidade na qual ele foi usado, foi dada limitada consideração.

[0044] Em decorrência do efeito inesperado da combinação de alto

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 25/47 / 34 teor de Cl e quantidades criticamente especificadas do modificador de impacto em particular, estabilizador de organoestanho, carga inerte e CPE, tanto tubo SDR-11 quanto tubo SDR-13.5 com diâmetros nominais na faixa de 15 mm (1/2 polegada) a 6 polegadas (15,24 cm) e feitos de um material com força de impacto Izod entalhado de pelo menos 266,9 J/m (5 ft.lb/in) de entalhe, e HDB maior que 8,62 MPa (1.250 psi) são produzidos. O tubo SDR-11 provê resistência que é pelo menos 25 % maior que aquela do tubo que é exigida somente para satisfazer uma HDB de 6,89 MPa (1.000 psi), mesmo se ela também puder satisfazer as exigências de classe de célula 2-4-4-4-8. Para o uso contínuo do tubo em 0,69 MPa (100 psig) e 82,2 °C (180 °F) por um período de 50 anos, agora, satisfeito com o tubo em classe de célula 2-3-4-4-7 e HDB de 6,89 MPa (1.000 psi), o composto CPVC inédito garante um maior fator de segurança que aquele exigido. Já que a força tênsil (circunferencial) e a resistência ao estouro do tubo é desvinculada do fato de ser SDR-11 ou SDR-13.5, o tubo inédito pode ser produzido em cada uma das categorias com o composto reformulado. Tubo SDR-13.5 extrudado, com especificações de tubo de ferro (IPS), também satisfaz as exigências para a classe de célula 2-4-4-4-8 em ASTM D1784. Em particular, tubos com diâmetros nominais na faixa de 15 mm (0,5 polegada) a 6 polegadas (15,24 cm), seja em CTS ou IPS, e programas 40 ou 80 podem ser agora extrudados e prover um fator de segurança de pelo menos 25% acima do exigido.

[0045] Tendo descoberto que pequenas mudanças em cada um dos ingredientes chaves do composto CPVC, em combinação, resultam inesperadamente em grandes mudanças nas propriedades físicas do tubo CPVC extrudado, ficará evidente que uma pequena mudança em somente um ou dois dos ingredientes chaves, provavelmente não melhorará propriedades físicas desejáveis alcançadas com uma combinação de toda(s) a(s) pequena(s) mudança(s). As propriedades HDT do composto usado para fazer o tubo inédito aqui especificado são medidas depois do recozimento, a menos que de

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 26/47 / 34 outra forma especificado. Exceto por HDT, todas as outras propriedades são medidas em amostras não recozidas. Já que o tubo produzido não é normalmente recozido, um espécime de amostra pode ser cortada de um tubo e recozida para verificar as propriedades do material usado para fazer o tubo. Recozimento pode ser feito pela exposição da amostra a 100 °C por 24 horas. Diferentes tempos e temperaturas podem ser usados para recozer uma amostra, contanto que as tensões internas do material resultante do processamento sejam aliviadas. Para avaliar o material em relação às propriedades HDT antes ele ser formado em um tubo, o material é, primeiro, moldado em uma plaqueta e um espécime é cortado da plaqueta e recozido como exposto.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS [0046] Em virtude das variações normais na fabricação, um tubo

SDR-11 pode não ter um diâmetro externo que é exatamente 11 vezes a espessura de parede, e o mesmo é verdade para um tubo SDR-13.5. O SDR é determinado pela divisão da mínima espessura de parede no O.D. médio do tubo, como declarado em ASTM D2846. Por exemplo, um tubo SDR-11 de 2,54 centímetros (1 polegada) tem uma espessura de parede mínima de 2,59 mm (0,102 pol) com uma tolerância de fabricação de +0,51 mm (+0,020 pol.) e um diâmetro externo médio (O.D.) de 28,6 mm (1,125 polegadas), com uma tolerância de fabricação de ±0,08 mm (±0,003 pol). Estes números são apresentados no padrão ASTM D2846. O termo tubo é usado em ASTM D2846 durante a especificação das dimensões para o tubo tamanho CTS. Nesta especificação e reivindicações o termo tubo é usado e inclui os termos tubo e cano, já que ele descreve tamanhos tanto CTS quanto IPS. Países diferentes dos EUA podem exigir padrões ligeiramente diferentes. Conformidade com os padrões apropriados permite que o tubo seja vendido com a designação SDR apropriada. O mesmo é verdade para outros tamanhos de tubos SDR aqui mencionados, isto é, o número SDR atribuído é baseado

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 27/47 / 34 nas variações de padrão reconhecidas na fabricação. O CPVC usado no composto:

[0047] CPVC com um teor de Cl na faixa crítica de 66,5 % em peso 70 % em peso, preferivelmente, na faixa de cerca de 67 a 68 % em peso, é derivado de poli(cloreto de vinila) (PVC) com uma I.V. medida como declarado em ASTM D1243 de pelo menos 0,88 e, preferivelmente, na faixa de 0,88 a cerca de 1,05. O processo para fazer CPVC de PVC e formulações para o tubo CPVC é descrito nas patentes US 2.996.049; 3.100.762; 5.194 e 5.591.497 inter alia, cujas divulgações são incorporadas pela referência a elas como se fossem aqui completamente apresentadas. Embora exija-se que a concentração de Cl do CPVC e a I.V. do PVC precursor estejam nas faixas estreitas supracitadas para satisfazer a classe de célula, nem a densidade nem a Tg da resina CPVC para formular o composto CPVC para o tubo inédito são estritamente críticas, variando de 1,56 - 1,61 g/cc a 25 °C, e de 120 °C - 150 °C, medidos por um calorímetro de varredura diferencial (DSC), respectivamente, contanto que a concentração de Cl e I.V. permaneçam na faixa supradeclarada. A composição CPVC preferida tem pelo menos 80 % em peso, preferivelmente, 85 % em peso, e mais preferivelmente, cerca de 86 % em peso, da composição como resina CPVC.

[0048] A sensibilidade da força de impacto Izod entalhado no teor de

Cloro diferente dos dois polímeros CPVC, cada qual com o mesmo peso molecular (isto é, I.V), é evidenciada na Tabela 1 a seguir, na qual as partes em peso dos ingredientes nas receitas para dois lotes codificados de composto CPVC são apresentadas. No primeiro lote na primeira coluna, a concentração de Cl é 67,3 % em peso, embora na segunda coluna ela seja 66 % em peso. Cada lote continha 4 partes em peso de partículas de titânia em nível de submicron (< 1 pm), exceto pelo segundo lote que também continha 0,16 parte em peso de partículas de

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 28/47 / 34 negro-de-fumo em nível de submicron, para prover cor para fácil identificação visual da plaqueta feita com a concentração de cloro ligeiramente inferior.

Tabela 1 - Efeito da concentração de Cl nas propriedades da classe celular

Ingrediente	21980130214111	2198007069115
Resina CPVC (0,92 IV, 67,3 % em peso de Cl)	100
Resina CPVC (0,92 IV, 66 % em peso de Cl)		100
Estabilizador de estanho	2,4	2,4
Antioxidante	0,25	0,25
Modificador de impacto	6	6
Polietileno clorado	2	3
Dióxido de titânio	4	4
Negro-de-fumo		0,16
Lubrificante	2	2
Impacto de Izod com corpo de prova com entalhe ASTM D256 (ft-lb/in)	9,7	4,5
Limite de resistência- ASTM D638 (Psi) / (MPa)	7.900 / 55	7.500 / 52
Módulo de elasticidade - ASTM D648 (Psi) / (MPa)	400.000 / 2.757	368.000 / 2.537
HDT (Recozido em 24 horas a 100 °C) - ASTM D648 (°C)	112	103

[0049] A sensibilidade da força de impacto Izod entalhado à I.V. de dois polímeros CPVC, cada qual com essencialmente a mesma concentração de Cl de 67,3 % em peso, é evidenciada na Tabela 2 a seguir, na qual as partes em peso dos ingredientes são apresentadas da forma exposta na Tabela 1. No primeiro lote, na primeira coluna, a I.V. é 0,92, embora na segunda coluna, ela seja 0,79. Cada lote continha 4 partes em peso de partículas de titânia em nível de submicron, exceto pelo segundo lote que também continha 0,16 parte em peso de partículas de negro-de-fumo em nível de submicron para prover cor para fácil identificação visual da plaqueta feita com a I.V. inferior.

Tabela 2 - Efeito do IV no CPVC nas propriedades da classe celular

Ingrediente	21980130214111	2198007061027
Resina CPVC (0,92 IV, 67,3 % em peso de Cl)	100
Resina CPVC (0,79 IV, 67,3 % em peso de Cl)		100
Estabilizador de estanho	2,4	2,4
Antioxidante	0,25	0,25
Modificador de impacto	6	6
Polietileno clorado	2	2
Dióxido de titânio	4	4
Negro-de-fumo		0,16
Lubrificante	2	2
Impacto de Izod com corpo de prova com entalhe ASTM D638 (ft-lb/in)	9,7	4,2
Limite de resistência - ASTM D638 (Psi) / (MPa)	7.900 / 55	7.700 / 53

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 29/47 / 34

Módulo de elasticidade - ASTM D648 (Psi) / (MPa)	400.000 / 2.757	379.000 / 2.613
HDT (Recozido em 24 horas a 100 °C) - ASTM D648 (°C)	112	111

[0050] O CPE usado no composto CPVC preferido:

[0051] O polietileno clorado (CPE) usado é um material elástico que resulta da cloração de polietileno com uma estrutura substancialmente linear. O polietileno pode ser clorado por vários métodos, incluindo suspensão aquosa, solução ou fase de gás. Um método de exemplo para preparar CPE pode ser encontrado na patente US 3.563.974. Preferivelmente, o método de suspensão aquosa é usado para formar o CPE. Preferivelmente, o CPE contém de 32 % em peso a 40 % em peso de cloro e tem uma faixa de peso médio entre 120.000 - 400.000 Daltons. Descobriu-se pela limitação do teor de CPE na faixa de 1,5 a 3 partes por 100 partes em peso de CPVC, o efeito de melhoria de fluidez é mantido, ainda minimizando o efeito adverso na resistência ao estouro.

[0052] A Tabela 3 a seguir apresenta as partes em peso dos ingredientes em receitas para três lotes codificados do composto CPVC, nos quais o primeiro lote na primeira coluna continha somente 1 parte de CPE, os outros dois lotes nas segunda e terceira colunas, cada qual contendo 2 e 3 partes, respectivamente. Cada lote continha 4 partes de partículas de titânia em nível de submicron, exceto pelo primeiro lote, que também continha 0,16 partes de partículas de negro-de-fumo em nível de submicron para prover cor para fácil identificação visual.

Tabela 3 - Efeito da concentração da CPE na CPVC

Ingrediente	2198007069111	21980130214111	2198013021415
Resina CPVC (0,92 IV, 67,3 % em peso de Cl	100	100	100
Estabilizador de estanho	2,4	2,4	2,4
Antioxidante	0,25	0,25	0,25
Modificador de impacto	6	6	6
Polietileno clorado	1	2	3
Dióxido de titânio	4	4	4
Negro-de-fumo	0,16
Lubrificante	2	2	2
Impacto de Izod com corpo de prova com entalhe - ASTM D256 (ft lb/in)	3,5	9,7	11,6

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 30/47 / 34

Limite de resistência - ASTM D638 (Psi) / (MPa)	7.800 / 54	7.900 / 55	7.700 / 53
Módulo da Elasticidade - ASTM D638 (Psi) / (MPa)	383.000 / 2.640	400.000 / 2.757	397.000 / 2.737
HTD (Recozido em 24 horas a 100 °C) - ASTM D648 °C)	113	112	111

[0053] O modificador de impacto de “alta borracha” usado no composto CPVC preferido:

[0054] Os modificadores de impacto preferidos são copolímeros de enxerto ABS ou MBS. Estes modificadores de impacto específicos, na faixa de 5 phr a 6 phr, provêem maior resistência ao impacto e o HDB de 8,62 MPa (1.250 psi) de resistência ao estouro, que é superior àquele aparentemente obtido com o modificador de impacto não identificado usado em 7 phr no Exemplo 7 da patente '497.

[0055] Modificadores ABS são usualmente preparados pelo enxerto de monômeros de estireno e acrilonitrila sobre substratos de borracha polibutadieno ou de uma borracha estireno-butadieno em emulsão. Informação adicional em modificadores de impacto ABS pode ser encontrada na Segunda Edição da Encyclopedia of PVC, editado por Leonard 1. Nass, Marcel Dekker, Inc. (N.Y. 1988, p. 453-459). Copolímeros de enxerto ABS comercialmente disponíveis em borracha polibutadieno incluem: Blendex® 338 (Chemtura) e Baymod® A52 (Lanxess).

[0056] Modificadores de impacto MBS são copolímeros de enxerto, no geral, preparados pela polimerização de metil metacrilato ou misturas de metil metacrilato com outros monômeros na presença de borrachas de polibutadieno ou polibutadieno-estireno. Informação adicional nos modificadores de impacto MBS pode ser encontrada na Segunda Edição da Encyclopedia of PVC, editado por Leonard I. Nass, Marcel Dekker, Inc. (N.Y. 1988, p. 448-452). Modificadores de impacto MBS comercialmente disponíveis incluíram Kane Ace® B-564 (Kaneka) e Paraloid® BTA 751U (Rohm e Haas) e Paraloid® BTA 751.

[0057] Descobriu-se que modificadores de impacto de alta borracha

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 31/47 / 34 com uma estrutura diferente daquela supradescrita usados em uma quantidade na faixa especificada para os modificadores de impacto ABS e MBS têm um efeito adverso nas propriedades de impacto, conforme evidenciado nas propriedades apresentadas na Tabela 4 a seguir usando Paraloid® KM-330. Tabela 4 - Efeito de substituir um modificador de impacto acrílico de alta borracha

Ingrediente	163113573
Resina CPVC (0,92 IV, 67, 3 % em peso de Cl)	100
Estabilizador de estanho	2,0
Modificador de impacto (acrílico de alta borracha)	5
Polietileno clorado	4
Dióxido de titânio	5
Lubrificante	1,5
Impacto de Izod com corpo de prova com entalhe - ASTM D256 (ft lb/in)	1,5
Limite de resistência - ASTM D638 (Psi) / (MPa)	7.940 / 55
Módulo de elasticidade - ASTM D638 (Psi) / (MPa)	353.000 / 2.434
HTD - ASTM D648 (°C)	108

[0058] O estabilizador:

[0059] Descobriu-se que estabilizadores de organoestanho são mais efetivos, em uma quantidade na faixa de 1,25 phr a 3 phr, a quantidade usada dependendo do composto de organoestanho em particular escolhido. Estes estabilizadores incluem mercaptídeos de alquil estanho, carboxilato de alquil estanho e maleato de alquil estanho comercialmente disponíveis como Mark® 292, Mark® 292S e Mark® 17 MOK-A de Chemtura; e estabilizadores com base em uma composição de sistemas mono e dialquil estanho (2-etil hexil mercapto acetato), comercialmente disponível como Thermolite® 31, Therrnolite® 31HF e Thermolite® 890F de Arkema. Opcionalmente, um coestabilizador em quantidades de 0,1 a 1,0 parte em peso e, preferivelmente, de 0,1 a 0,5 parte em peso pode ser usado em conjunto com o estabilizador. Coestabilizadores adequados incluem sais de ácidos carboxílicos, fosfato de dissódio, citrato de sódio, zeólita e hidrotalcita. Zeólita é o coestabilizador mais preferido, contanto que ele tenha pequeno tamanho de partícula, da forma descrita para cargas inertes a seguir.

[0060] O efeito do que parece ser somente uma ligeira diferença na

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 32/47 / 34 quantidade de estabilizador tem um efeito adverso desproporcional na força de impacto Izod entalhado, como é evidenciado pelos dados apresentados a seguir na Tabela 5, que apresenta partes em peso dos ingredientes nas receitas para dois lotes codificados de composto CPVC, nos quais o segundo lote na segundo coluna continha l parte de estabilizador de estanho, o primeiro lote contendo 2,4 partes. Cada lote continha 4 partes de partículas de titânia em nível de submicron, exceto pelo segundo lote que também continha 0,16 parte de partículas de negro-de-fumo em nível de submicron, para prover identificação visual.

Tabela 5 - Efeito da concentração do estabilizador

Ingrediente	21980130214111	2198007069116
Resina (0,92 IV, 67,3 % em peso de Cl	100	100
Estabilizador de estanho	2,4	1,0
Antioxidante	0,25	0,25
Modificador de impacto	6	6
Polietileno clorado	2	2
Dióxido de titânio	4	4
Negro-de-fumo		0,16
Lubrificante	2	2
Impacto de Izod com corpo de prova com entalhe ASTM D256 (ft-lb/in)	9,7	3,9
Limite de resistência - ASTM D638 (Psi) / (MPa)	7.900 / 55	7.600 / 52
Módulo de elasticidade - ASTM D638 (Psi) / (MPa)	400.000 / 2.760	368.000 / 2.537
HDT (Recozido em 24 horas a 100 °C) ASTM D648 (°C)	112	115

[0061 ] A carga inerte:

[0062] Cargas inertes incluem qualquer material de pequeno tamanho de partícula que tem um diâmetro de partícula primário na faixa de cerca de 0,01 pm a menos de 3 pm, com pelo menos cerca de 90 % das partículas em % em volume, medido por dispersão de luz de laser, sendo na faixa de cerca de 0,01 pm a menos que 2 pm, e que não reagem com nenhum outro ingrediente na composição de CPVC. Cargas inertes incluem titânia, negrode-fumo, sílica e argila, tais como nanoargila ou montmorilonita. Cargas que contêm compostos de ferro devem ser evitados, já que o ferro pode ser prejudicial ao CPVC. As cargas inertes preferidas, que são titânia e negro-defumo, nas faixas de quantidade e no tamanho de partícula dados acima, provêem tubo na classe de célula desejado; e quando a carga for usada com

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 33/47 / 34 um modificador de impacto de copolímero de enxerto de alta borracha, a combinação também provê a HDB desejada. Mesmo uma pequena parte (12,5 % em peso) de grandes partículas, com base no peso total da titânia mais zeólita, com um tamanho de partícula médio de 3 pm, as pequenas partículas restantes ficando na faixa de 0,01 pm a 1 pm, resulta em uma inaceitável baixa força de impacto Izod entalhado vista na Tabela 6 a seguir. As quantidades listadas sob cada lote codificado indicam partes em peso do ingrediente no lote, e são expressas como partes em peso por 100 partes em peso da resina CFVC. As partículas de titânia são as pequenas partículas; as partículas de zeólita são as grandes partículas. Outras propriedades físicas dadas após a força de impacto Izod entalhado são essencialmente imutáveis. A pequena quantidade de negro-de-fumo em nível de submicron é adicionada para prover pronta identificação visual.

Tabela 6- 0 Efeito do tamanho da partícula nas propriedades da classe celular

Ingrediente	21980130214111	219807061023
Resina CPVC (0,92 IV, 67,3 % em peso de Cl)	100	100
Estabilizador de estanho	2,4	2,4
Antioxidante	0,25	0,25
Modificador de impacto	6	6
Polietileno clorado	2	2
Dióxido de titânio	4	3,5
Negro-de-fumo		0,16
Lubrificante	2	2
Zeólita (tamanho médio de partícula = 3 pm)	0	0,5
Impacto de Izod com corpo de prova com entalhe ASTM D256 (ft-lb/in)	9,7	3,8
Limite de resistência - ASTM D638 (Psi) / (MPa)	400.000 / 2.758	375.000 / 2.586
HDT (Recozido em 24 horas a 100 °C) ASTM D648 (°C)	112	111

[0063] Outros Ingredientes no composto CPVC:

[0064] Agora, tendo descoberto a sensibilidade da resistência ao impacto, HDT e HDB do tubo CPVC extrudado em relação à estrutura química e a quantidade de cada ingrediente secundário usado, espera-se que a variação da estrutura química do estabilizador e da quantidade na qual ele é usado, provavelmente, faça uma diferença tanto na resistência ao impacto quanto HDB. Em cada caso, o composto CPVC inédito consiste, essencialmente, na combinação dos ingredientes nas quantidades

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 34/47 / 34 especificadas, combinação esta que resulta em um valor confiavelmente acima dos valores mínimos de resistência ao impacto e HDB exigidos. Mais preferivelmente, a combinação não resulta em um valor tão próximo do mínimo para comprometer a segurança de se basear no tubo que satisfaz padrões superiores àqueles exigidos de tubo CPVC atualmente produzido. [0065] Antioxidantes são úteis na proteção da composição CPVC durante processamento e manutenção. Os antioxidantes descobertos mais efetivos (preferidos) são fenóis impedidos.

[0066] Um fenol impedido é selecionado de: um fenol polimérico estericamente impedido; um produto da reação 4-metil-fenol com diciclopentadieno e isobutileno; um produto de reação butilado de p-cresol e diciclopentadieno comercialmente disponível como Lowinox® CPL de Great Lakes Chemical; Wingstay® L de Eliokem, Ralox® LC de DeGussa; e antioxidantes fenólicos estericamente impedidos comercialmente disponíveis como Irganox® 1010, Irganox® 1076 de Ciba Specialty Chemicals.

[0067] O lubrificante:

[0068] Embora a quantidade de lubrificante usado seja mais bem mantida na faixa especificada, o tipo de lubrificante não é estritamente crítico. Lubrificantes exemplares são poligliceróis de di- e trioleatos, poliolefinas, tais como polietileno, polipropileno e poliolefinas oxidadas, tais como polietileno oxidado e ceras de alto peso molecular.

[0069] Outros ingredientes, tais como auxiliares de processamento para melhorar a processabilidade, aditivos para melhorar temperatura de transição vítrea (Tg), e pigmentos para coloração desejada, são preferivelmente usados no tubo CPVC composto que compreende os ingredientes especificados, cada qual por um motivo em particular, com nenhuma expectativa de que o uso de tais outros ingredientes afetem substancialmente tanto resistência ao impacto, quanto HDT e HDB do tubo extrudado. Outros tais ingredientes, bem conhecidos na tecnologia, que são

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 35/47 / 34 usados em quantidades convencionalmente pequenas, ou nenhuma, são bem aceitos como não sendo estritamente críticos tanto para a classificação da célula quanto para a valor nominal de pressão do tubo extrudado.

[0070] Embora inúmeros auxiliares de processamento sejam divulgados em The Plastics and Rubber Institute: International Conference on PVC Processing, 26-28 de abril (1983), Documento n° 17, são preferidos polímeros acrílicos, tal como poli(metilacrilato); derivados de ésteres de ácido carboxílico; derivados de ácido fosfórico; tereftalatos; derivados de pentaeritritol e de ácido trimelítico.

[0071] Plastificantes são divulgados em The Technology of

Plasticizers, por Sears e Darby, páginas 893-1085, John Wiley & Sons, Nova Iorque, 1982.

[0072] Aditivos de melhoria de Tg representativos incluem polímeros

SAN comercialmente disponível, PMMA e várias poliimidas vendida por Rohm e Haas Company sob a marca registrada Paraloid® e variadamente identificadas como HT-510, EXL-4151, EXL-4171, EXL-4241 e EXL-4261. [0073] Os seguintes ingredientes são preferidos no composto CPVC inédito e usados nas seguintes faixas:

CPVC (66,5 - 70 % em peso de Cl)	100 partes
CPE* (32 - 40 % em peso de Cl)	1,5 - 3,0 phr
Estabilizador de organoestanho	1,25 - 3,0 phr
Modificador de impacto de alta borracha	5 - 6 phr
Titânia / Negro-de-fumo	1 - 7 phr
Lubrificante	1,3 - 3,5 phr
Antioxidante	0,1 - 1 phr

* peso molecular médio do CPE é na faixa de 120.000 a

400.000 Daltons.

[0074] Os ingredientes do composto são combinados e misturados em um misturador Henschel, ou misturador em agrupamento, e tanto cubado ou

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 36/47 / 34 deixado na forma de pó. Preferivelmente, um pó é alimentado tanto em uma extrusora de rosca única, ou preferivelmente, uma extrusora rosca dupla e extrudado a uma temperatura na faixa de 200 °C - 225 °C como tubo.

[0075] No geral, uma extrusora tem um dispositivo transportador, tal como um tremonha, através do qual o material é carregado, uma parte de processamento com rosca intermediária, e uma matriz final através da qual o material é descarregado na forma de um extrudado. É adicionalmente vantajoso usar classificação de baixo atrito, tais como discos de aferição ou camisas de classificação a vácuo. A extrusora multirroscas é amplamente usada para extrusão de tubo. Há dois tipos de extrusoras multirroscas: roscas contrarrotativas e roscas corrotativas. Rosca dupla cônica, quatro roscas e roscas duplas paralelas em uso são, preferivelmente, extrusoras multirroscas contrarrotativas. No geral, elas são alimentadas por gravidade ou medidor. As roscas corrotativas podem ser usadas como máquinas de composição e, algumas vezes, para extrusão de tubo. Na maioria dos casos, taxas de saída dependem do tamanho da extrusora, potência de acionamento e do desenho da rosca. As características da máquina aplicáveis ao processo de fusão da composição CPVC para fazer o tubo do presente invenção incluem:

- Valor nominal de pressão na cabeça de pelo menos 51,7 MPa psi (7.500).

- Acionador / caixa de engrenagem da extrusora capaz de gerar alto torque em baixa rpm.

- Descarregamento a vácuo para remover elementos voláteis, umidade e ar aprisionado.

- Um tambor L/D de pelo menos 16/1.

- Controladores de temperatura que podem controlar em (5 °F) (2,8 °C) ou melhor.

- Rosca dosadora de pó precisamente controlável.

[0076] Na seguinte comparação do tubo inédito com o tubo do

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 37/47 / 34

Exemplo 7 da patente '497, somente as propriedades críticas de resistência ao impacto e resistência ao estouro são medidas. A resistência ao estouro é medida pela extrapolação de medições feitas em pressões designadas pela ASTM por um total de pelo menos 10.000 horas a 82,2 °C (189 °F), para obter a interceptação de 100.000 horas exigida por ASTM D2846. Todas as outras propriedades foram medidas para determinar em qual classe de célula cada composto CPVC qualificou.

Tubo CPVC Inédito - 19 mm (3/4) CTS, SDR-11 [0077] Um primeiro composto CPVC específico para extrudar este tubo inédito é formulado como segue:

100 partes em peso de CPVC com um teor de Cl de 67,3 % em peso derivado de PVC com uma viscosidade inerente de 0,92, são combinadas com 2 partes do CPE; 6 partes do modificador de impacto Blendex® 338; 2,4 partes do estabilizador de organoestanho; 0,25 partes de fenol impedido e 4 partes de titânia com um tamanho de partícula em nível de submicron; e 2,0 partes do lubrificante supraespecificado, em um misturador Henschel, então, extrudado em uma extrusora rosca dupla.

[0078] Uma plaqueta do primeiro composto CPVC tem uma força de impacto Izod entalhado (ASTM, D256) de pelo menos 266,9 J/m (5 ft.lb/in) de entalhe; força tênsil (ASTM-D638) de pelo menos 7.000 psi (48,26 MPa); módulo de elasticidade de pelo menos 2.482 MPa (360.000 psi); HDT (ASTM-D648) sob carga de 1,82 MPa (264 psi) em pelo menos 110 °C depois do recozimento; e o composto CPVC passa a exigência de desempenho de ASTM D-1784 para a classe de célula 2-4-4-4-8.

[0079] Em Tabela 7, o Teste Composto identifica o lote do composto testado, por seu código. Múltiplos lotes foram compostos usando a receita idêntica para obter um valor HDB confiável para o tubo testado. Cada lote de HT-10092 e HT-10857-1 é formulado com os mesmos ingredientes

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 38/47 / 34 expostos para o composto inédito (6 phr de Blendex 338 em particular), que satisfazem todas as exigências de classe de célula 2-4-4-4-8. O Tempo é o número real, de horas que uma amostra foi testada antes de falhar. O valor psi na interceptação de 100.000 horas é a resistência ao estouro extrapolada, definido pela fundamentação do projeto hidrostático (HDB).

Tabela 7

Composto de teste	Tempo, horas	Interceptação de 100.000, (Psi) / (MPa)
HT - 10847-1	13.000	1.272 / 8,8
HT - 10092	3.576	1.333 / 78,1

[0080] Tubo CPVC do Exemplo 7, patente '497 - 19 mm (3/4) CTS,

SDR-11:

[0081] Um segundo composto CPVC duplicado como especificado no

Exemplo 7 da patente '497 para prover o tubo extrudado é formulado como segue:

100 partes em peso de CPVC com um teor de Cl de 68,5 % em peso derivado de PVC com uma viscosidade inerente de 0,90, são combinadas com 2 partes de CPE e 7 partes de Blendex 338 (considerado agora o mais efetivo); 2,2 partes de PE e PEO; 2,4 partes de estabilizador de organoestanho (veja '497, coluna 7, linha 47); 2,0 partes do mesmo lubrificante usado para fazer o primeiro composto CPVC; e 5 partes de titânia (na mesmo faixa de tamanho de submicron especificada para fazer o primeiro composto CPVC, embora a faixa de tamanho não seja especificada na patente '497); e misturado em um misturador Henschel e extrudado em uma extrusora rosca dupla.

[0082] Uma plaqueta do segundo composto CPVC tem uma força de impacto Izod entalhado (ASTM D256) de 411 J/m (7,7 ft.lb/in) de entalhe; força tênsil (ASTM-D638) de 55,14 MPa (7.997 psi); módulo de elasticidade de pelo menos 250,6 MPa (363.500 psi); HDT (ASTM-D648) sob carga de 1,82 MPa (264 psi) de pelo menos 101 °C sem recozimento. O tubo feito do segundo composto CPVC é aprovado na exigência de desempenho de ASTM D-1784 para classe de célula 2-4-4-4-7.

[0083] Uma parte do tubo extrudado foi testada por um período de

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600 horas. O valor psi na interceptação de 100.000 horas é a resistência ao estouro extrapolada, definida pela fundamentação do projeto hidrostático (HDB).

Tabela 8

Composto de teste	Tempo, horas	Interceptação de 100.000, (Psi) / (MPa)
Patente '497	600	8,66 (1.242)

[0084] Versados na técnica sabem que a interceptação de 100.000 horas, estimada depois de 600 horas diminui à medida que o tempo passa além das 600 horas. Mediante teste contínuo do tubo, a interceptação irá para baixo da exigência de 8,27 MPa (1.200 psi) para ASTM D2837. Muito igual à SDR nominal supradescrita, os padrões em ASTM D2837 para HDB não é um número exato. Valores LTHS de 6,89 MPa (1.000 psi) ficam em uma faixa de 6,61 MPa a 8,20 MPa (960 a 1.190 psi) e, para 8,62 MPa (1.250 psi), a faixa é de 8,27 a 10,48 MPa (1.200 a 1.520 psi). Portanto, nesta especificação e reivindicações, uma HDB de 8,62 MPa (1.250 psi) significa que ela está na faixa de 8,27 a 10,48 MPa (1.200 a 1.520 psi), de acordo com ASTM D2837.

[0085] Um terceiro tubo CPVC é extrudado usando um copolímero de enxerto MBS do Exemplo 5, da patente '497 - 2,54 cm (1) de diâmetro nominal, SDR-11:

[0086] O composto para o Exemplo 5 é formulado com os mesmos ingredientes como no Exemplo 7, exceto em que o Exemplo 5 usa 7 partes de um modificador de impacto de copolímero de enxerto MBS em vez de usar o copolímero de enxerto Blendex 338 (usado na duplicação exposta do mesmo exemplo na patente '497 em virtude de ter se descoberto a gora que o Blendex 338 é um dos modificadores de impacto mais efetivos).

[0087] Embora a força de impacto Izod entalhado seja excelente (441

J/m de entalhe, ou 7,7 ft.lbs/in de entalhe), declara-se que o tubo do Exemplo falhou satisfez a exigência HDT de 101 °C.

[0088] Ao contrário, com 6 phr de um copolímero de enxerto MBS

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 40/47 / 34 que acredita-se ser o mesmo de um usado no Exemplo 5, e os outros ingredientes especificados no composto CPVC inédito, o tubo extrudado satisfaz a exigência de HDT, bem como todos os outros para classe de célula 2-4-4-4-8. Além do mais, ele satisfaz a HDB de pelo menos 8,62 MPa (1.250 psi) na interceptação de 100.000 horas.

[0089] A seguinte Tabela 9 apresenta a composição do composto usado para extrudar o tubo que foi testado depois de 2.650 horas e 7.493 horas. Embora o período de teste esteja necessitando de 10.000 horas mais desejáveis, já que ele é o melhor período de teste atualmente disponível e diversas vezes maior que o usado na patente '497, a HDB derivado esperada de uma extrapolação dos dados do período de teste mais curta é apresentada na Tabela 10.

Tabela 9 - Copolímero de enxerto de MBS

Ingrediente	2198007060702B
Resina CPVC (0,92 IV, 67,3 % em peso de Cl	100
Estabilizador de estanho	2,4
Antioxidante	0,25
Modificador de impacto MBS	6
Polietileno clorado	2
Dióxido de titânio	4
Negro-de-fumo	0,16
Lubrificante	2
Impacto de Izod com corpo de prova com entalhe - ASTM D256 (ftlb/in)	8,2
Limite de resistência - ASTM D638 (Psi) / (MPa)	7.456 / 51,4
Módulo de elasticidade - ASTM D638 (Psi) / (MPa)	384.600 / 2.652

Tabela 10

Composto de teste	Tempo, horas	Interceptação de 100.000, (Psi) / (MPa)
HT - 11016-2B	2.650	1.286 / 51,4
	7.493	1.250 / 8,6

[0090] O efeito da quantidade de titânia em nível de submicron no tamanho exposto usada no composto tem um efeito relativamente menor na força tênsil, HDT e módulo de elasticidade, mas um grande efeito na resistência ao impacto, evidenciado pelos dados apresentados na Tabela II a seguir.

Tabela 11

Ingrediente	2198007061201	2198007061202	2198007061204
Resina CPVC (0,92 IV, 67,3 % em peso de Cl	100	100	100

Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 41/47 / 34

Estabilizador de estanho	2,4	2,4	2,4
Antioxidante	0,25	0,25	0,25
Modificador de impacto	6	6	6
Polietileno clorado	2	2	2
Dióxido de titânio	0	1	4
Negro-de-fumo	0,16	0,16	0,16
Lubrificante	2	2	2
Impacto de Izod com corpo de prova com entalhe - ASTM D256 (ft - lb/in)	4,7	7,3	10,2
Limite de resistência - ASTM D638 (Psi) / (MPa)	8.086 / 55,8	8.126 / 56,0	7.956 / 54,9
Módulo da Elasticidade ASTM D638 (Psi) / (MPa)	382.000 / 2.634	365.000 / 2.517	375.000 / 2.586
HTD (Recozido em 24 horas a 100 °C) - ASTM D648 °C)	111	111	111

[0091] Embora esta especificação tenha concentrado em tubos SDR11 e SDR-13.5, percebe-se que tubos com outras SDR nominais podem ser feitos com a composição CPVC desta invenção. Estes incluem, mas sem limitações, SDR-7, SDR-9, SDR-11, SDR-13.5, SDR-17, SDR-21, SDR-26 e SDR-32.5. Também, tubos programa 40 e programa 80 (tamanhos IPS) podem ser produzidos com a composição CPVC desta invenção.

[0092] Os tubos inéditos feitos de acordo com esta especificação podem ser usados em um sistema de tubulação para sistemas de encanamento hidráulico residencial, comercial ou industrial. Múltiplos comprimentos de tubo podem ser montados juntos com múltiplos adaptadores de tubo. O método mais preferido para anexar o tubo com adaptadores é pelo uso de um adesivo, tal como um solvente cimento. Para os tubos CPVC, o solvente cimento conterá resina CPVC.

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Claims (15)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Tubo CPVC com uma razão de dimensão padrão de 11 ou 13,5, que é feito com uma composição CPVC que se encontra com uma fundamentação do projeto hidrostático (HDB) de pelo menos 8,61 MPa (1.250 psi) na interceptação de 100.000 horas, medida de acordo com ASTMD2837-01 a 82,2 °C (180 °F), caracterizado pelo fato de que o tubo é de uma classe de célula de pelo menos 2-4-4-4-7 e tem uma valor nominal de pressão de pelo menos 689,48 MPa (100 psig) se dito tubo tem dimensão padrão na razão de 13,5, e tem valor nominal de pressão de pelo menos 861,8 kPa (125 psig) se dito tubo tiver uma razão de dimensão padrão de 11, como calculado usando um fator de segurança de 0,5, e em que a composição do CPVC é compreendida de (a) 100 partes em peso de resina de CPVC, em que a resina de CPVC têm um teor de cloro que é na faixa de 66,5 porcento a 70 porcento em peso e feito de PVC tendo uma viscosidade inerente de pelo menos 0,88;

   (b) 5 a 6 partes em peso de um modificador de impacto que é um copolímero enxertado tendo uma espinha dorsal de borracha de polidieno com estireno, acrilonitrila, e/ou um monômero acrilato enxertado à espinha dorsal de borracha de polidieno; (c) 1 a 7 partes em peso de uma carga inerte, (d) 1,3 a

   3,5 partes em peso de um lubrificante, (e) 1,25 a 3 partes em peso de um estabilizador de organoestanho, e (f) 1,5 a 3 partes em peso de polietileno clorado, e em que a composição CPVC exibe uma força de impacto Izod entalhado de pelo menos 266,9 J/m (5 ft.lb/in) de entalhe.
2. 2. Tubo CPVC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo é de classe de célula 2-4-4-4-8.
3. 3. Tubo CPVC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo é composto de pelo menos 80 porcento em peso de resina CPVC.
4. 4. Tubo CPVC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo é composto de pelo menos 85 porcento em peso de

   Petição 870180048505, de 07/06/2018, pág. 43/47

   2 / 4 resina CPVC.
5. 5. Tubo CPVC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polietileno clorado apresenta um teor de cloro que fica na faixa de 32 porcento em peso até 40 porcento em peso e um peso molecular médio que fica na faixa de 120.000 a 400.000 Daltons.
6. 6. Tubo CPVC, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a composição CPVC ainda compreende de 0,1 até 1 parte em peso de um antioxidante.
7. 7. Tubo CPVC, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a composição CPVC exibe uma força tênsil de pelo menos

   48,3 MPa (7.000 psi), um módulo de elasticidade de pelo menos 2.482 MPa (360.000 psi), e uma temperatura de deflexão de calor (HDT) sob uma carga de 1,82 MPa (264 psi) de pelo menos 100 °C, sem ser recozido.
8. 8. Tubo CPVC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito modificador de impacto é um copolímero de enxerto com uma espinha dorsal de borracha polibutadieno com estireno e acrilonitrila enxertado na dita espinha dorsal.
9. 9. Tubo CPVC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito modificador de impacto é um copolímero de enxerto com uma espinha dorsal de borracha polibutadieno com metilmetacrilato e estireno enxertados na dita espinha dorsal.
10. 10. Tubo CPVC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito modificador de impacto é um copolímero de enxerto com uma espinha dorsal de borracha estireno-butadieno com metilmetacrilato e estireno enxertados na dita espinha dorsal.
11. 11. Tubo CPVC, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a carga é selecionada do grupo que consiste em negro-de-fumo e dióxido de titânio, em que a carga tem um tamanho de partícula primário que fica na faixa de 0,01 pm até 3 pm com 90 porcento das

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    3 / 4 partículas ficando na faixa de tamanho de partícula de 0,01pm até 2 pm.
12. 12. Sistema de tubulação, caracterizado pelo fato de que é composto de múltiplos comprimentos do tubo CPVC das reivindicações 1 a 11 e múltiplos adaptadores de tubo CPVC.
13. 13. Composição de cloreto polivinílico clorado, caracterizada pelo fato de que compreende: (a) 100 partes em peso de uma resina CPVC, em que a resina CPVC tem um teor de cloro que fica na faixa de 66,5 porcento a 70 porcento em peso, e feita de PVC com uma viscosidade inerente de pelo menos 0,88; (b) 5 a 6 partes em peso de um modificador de impacto que é um copolímero de enxerto com uma espinha dorsal de borracha de polidieno com um monômero estireno, acrilonitrila e/ou acrilato enxertado na espinha dorsal de borracha de polidieno; (c) 1 a 7 partes em peso de uma carga inerte, (d) 1,3 a 3,5 partes em peso de um lubrificante; (e) 1,25 a 3 partes em peso de um estabilizador de organoestanho, e (f) 1,5 a 3 partes em peso de polietileno clorado; em que a composição, quando a compressão moldada em uma plaqueta, exibe uma força de impacto Izod entalhado de pelo menos 266,9 J/m (5 ft.lb/in) de entalhe, uma força tênsil de pelo menos

    48,3 MPa (7.000 psi), um módulo de elasticidade de pelo menos 2.482 MPa (360.000 psi), e uma temperatura de deflexão de calor (HDT) sob uma carga de 1,82 MPa (264 psi) de pelo menos 110 °C, com recozimento, para satisfazer exigências de classe de célula 2-4-4-4-8.
14. 14. Composição de cloreto polivinílico clorado, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que o polietileno clorado apresenta um teor de cloro que fica na faixa de 32 porcento em peso a 40 porcento em peso, e um peso molecular médio que fica na faixa de 120.000 a 400.000 Daltons.
15. 15. Composição de cloreto polivinílico clorado, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que é na forma de um tubo extrudado com dimensões especificadas em ASTM F442 selecionadas do

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    4 / 4 grupo que consiste em SDR-7, SDR-9, SDR- 11, SDR-1 3.5, SDR- 17, SDR2 I; SDR-26, e SDR-32.5.

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